半导体测试设备全解析：从光芯片到功率器件，国产厂商加速突围

1、半导体测试设备行业基本情况

（1）半导体行业概况

半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间，且导电性能可控的材料，半导体器件可分为集成电路、分立器件、光电子器件以及传感器四大类，广泛应用于网络通讯、汽车电子、消费电子、工业控制等领域。

半导体产品类型细分

资料来源：普华有策

半导体行业作为现代信息技术产业的基础和核心，在推动国家经济发展、提高人民生活水平和保障国家安全等方面发挥着重要的作用，是当今国际竞争的焦点和衡量一个国家现代化程度以及综合国力的重要标志之一。

（2）半导体测试设备的分类

A.按照测试对象分类

按测试领域分类，半导体测试设备的测试对象包括集成电路、分立器件、光电子芯片、传感器，其中：集成电路包括模拟芯片、逻辑芯片、微处理器、存储芯片等，分立器件包括功率器件等。

B.按照测试类别分类

按照半导体器件制造过程中接受的测试类别分类，半导体测试设备可以分为功能测试设备、参数测试设备和可靠性测试设备。

C.按照测试环节分类

按测试环节分类，半导体测试设备可以分为晶圆级测试设备、裸芯片级测试设备和封装级芯片测试设备等。

（3）半导体测试设备在产业链中发挥的关键作用

半导体制造过程中存在颗粒、互联、静电损伤等工艺缺陷，随着半导体前道制程步骤增多，缺陷数量也随之增加，根据电子系统故障检测中的“十倍法则”，若芯片厂商未能及时发现芯片故障，则需在下一阶段耗费十倍的成本以排查和处理故障。因此，随着芯片生产成本的提升，半导体测试的重要性也日渐凸显。当前，随着半导体制造工艺难度提升，Chiplet等先进封装技术快速发展，为确保芯片的良率与可靠性，测试环节的专业性和复杂度明显提升。

半导体测试设备贯穿于半导体制造过程，以监测与优化半导体制造工艺、提高最终良品率为目的，是保障器件良品率的关键设备。随着芯片制程的提升、化合物半导体材料的引入，半导体器件制造工序逐渐复杂，对半导体测试设备要求愈加提高。

2、半导体测试设备行业市场规模

2022年至2023年，受全球消费电子等终端市场需求萎靡及半导体产业整体资本性支出增长不及预期等因素影响，全球半导体测试设备增速明显放缓。2024年，在人工智能、高性能计算（HPC）的高速发展、汽车电子及消费电子回暖等因素的驱动下，半导体市场整体呈现复苏态势，拉动半导体测试设备增速回升，同比增长10.15%，发展仍呈现长期向好的趋势。

2020年市场规模为62.8亿美元，至2024年首次突破百亿美元大关达到102.0亿美元；预计2025至2029年将继续稳步扩张，2030年市场规模将到的186.0亿美元，这一增长主要得益于半导体行业整体发展及集成电路、分立器件、光电器件测试设备（包括WAT）等细分领域需求的持续提升。

2024-2030年全球半导体测试设备市场规模及预测（亿美元）

资料来源：普华有策

3、细分光电子器件测试设备行业发展现状及趋势

光芯片技术迭代带来测试需求的持续增长。一方面，新技术的发展、迭代与应用带来新增的测试需求，例如硅光芯片有望在FMCW激光雷达、光子计算等领域进一步延拓，全新的光芯片技术对测试设备精度、测试范围等指标提出新增的要求；另一方面，在全球电信、数据中心等通信系统向更快传输速率升级背景下，对光芯片速率提出更高需求，生产工艺流程复杂程度提高，带来测试效率与精度要求的提升。

随着5G、物联网和人工智能等新兴应用领域对光电子器件的精度和可靠性提出更高的要求，测试要求随着增加，全球半导体光电器件测试设备市场在2020年至2024年间经历了快速上升，从2020年的5.7亿美元增至2024年的7.8亿美元，期间年复合增长率为8.0%，预计2030年达到14.2亿美元。

2024-2030年全球半导体光电器件测试设备市场规模及预测（亿美元）

资料来源：普华有策

中国半导体光电器件测试设备市场的走势与全球市场基本一致，其规模从2020年的14.8亿元增至2024年的21.0亿元，预计2030年达42.6亿元。

2024-2030年中国半导体光电器件测试设备市场规模及预测（亿元）

资料来源：普华有策

4、细分功率器件测试设备行业发展现状及趋势

（1）碳化硅功率器件WLBI测试设备行业发展现状及趋势

WLBI测试设备能够在晶圆级别对裸芯片进行并行测试，相较于传统的测试方法，具有更低的成本和更高的效率。随着半导体产业对成本和效率的关注度不断提高，主要面向车规级测试需求的碳化硅功率器件WLBI测试设备的市场需求也随之增长。

2024至2029年全球半导体测试设备细分市场规模呈现持续增长态势：2024年市场规模为2.2亿美元，2025年至2030年将稳步提升，预计2030年市场规模将达到7.2亿美元，整体保持良好的增长势头。

2024-2030年全球碳化硅功率器件WLBI测试设备市场规模及预测（亿美元）

资料来源：普华有策

2024至2030年相关市场规模呈现持续增长趋势：2024年规模为3.6亿元，2026年预计达9.5亿元，2028年预计进一步增长至13.0亿元，2030年预计达到19.0亿元，整体呈现稳步上升的增长态势。

2024-2030年中国碳化硅功率器件WLBI测试设备市场规模及预测（亿元）

资料来源：普华有策

（2）碳化硅功率器件KGD测试设备行业发展现状及趋势

功率器件在驱动电机、调节电压和控制电流等方面发挥关键作用，因此对其可靠性和性能的测试需求也在增加，KGD测试可减少芯片封装后因可靠性问题导致的良率损失，测试设备的市场需求也随之增长。

2023年市场规模为0.6亿元，2024年小幅增长至0.9亿元，预计2030年将进入加速增长阶段，预计提升至4.9亿元，2024至2030年整体市场规模呈现强劲的增长势头。

2024-2030年全球碳化硅功率器件KGD测试设备市场规模及预测（亿美元）

资料来源：普华有策

2024至2030年相关市场规模呈现持续增长态势：2023年市场规模为1.0，2024年小幅增长至1.2，预计2026年至2030年将进入稳步增长阶段，2030年市场规模将提升至9.2，整体呈现出良好的增长势头。

2024-2030年中国碳化硅功率器件KGD测试设备市场规模及预测（亿元）

资料来源：普华有策

5、细分电性能测试设备行业发展现状及趋势

（1）WLR测试设备行业发展现状及趋势

WLR测试设备可以在晶圆级别对器件进行批量可靠性测试，相较于传统的封装级测试，具有更低的成本和更高的效率。全球半导体WLR测试设备市场从2020年的1.2亿美元增至2024年的1.9亿美元，预计2030年增至4.2亿美元。

中国半导体WLR测试设备市场由2020年的1.7亿元增至2024年的3.2亿元，期间年复合增长率为17.6%，预计2030年增至8.3亿元。

（2）WAT测试设备行业发展现状及趋势

全球半导体WAT测试设备市场在2020至2023年间经历了较快发展。2024年，受晶圆厂新建产能不足影响，半导体WAT测试设备市场规模略有下滑。总体而言，全球半导体WAT测试设备市场规模以10.9%的年复合增长率，预计2030年增至15.6亿美元。

2020-2030年全球半导体WAT测试设备市场规模及预测（亿美元）

资料来源：普华有策

中国半导体WAT测试设备市场由2020年的6.2亿元增至2024年的9.7亿元，期间年复合增长率为11.7%，预计2030年增至31.7亿元。

2024-2030年中国半导体WAT测试设备市场规模及预测（亿元）

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6、行业在产业链中的地位和作用，与上、下游行业之间的关联性

半导体测试是监测与优化半导体制造的工艺，以提高半导体器件良品率为目的，贯穿于半导体器件从设计到制造的全过程。

半导体测试设备行业产业链

资料来源：普华有策

在集成电路设计环节，测试机、分选机、探针台等半导体测试设备用于对晶圆样品进行验证测试，从而保证样品符合设计要求。

在晶圆制造环节中，测试机、探针台用于晶圆的电性参数及功能测试。其中，探针台将晶圆传送到指定测试位置后，测试机对芯片施加输入信号，通过对比输出信号与预期值来判断芯片是否符合要求。

在封装测试环节中，首先需要对芯片进行CP测试、WLR测试以及KGD测试等，通过测试的芯片则可进入封装流程。在封装环节结束后，测试机和分选机对成品进行FT测试。分选机将封装后的芯片传送到指定位置后，测试机对其施加输入信号，通过对比输出信号与预期值来判断芯片是否符合要求，并由分选机对不符合要求的芯片进行标记和筛除。

7、行业内主要企业

半导体测试设备包括主要面向光通信测试的光电子器件测试设备（CoC光芯片老化测试系统、光芯片KGD分选测试系统、硅光晶圆测试系统等），主要面向功率器件测试的功率器件测试设备（晶圆级老化系统、功率芯片KGD分选测试系统等），以及主要面向半导体集成电路测试的电性能测试设备（WAT测试机和晶圆级可靠性测试系统）。

同行业公司包括致茂电子、Alphax、圣昊光电、镭神技术、FormFactor、旺矽科技、SPEA、Pentamaster、Aehr、QualiTau、广立微等，具体如下：

（1）Advantest

是存储器测试龙头企业，提供半导体和组件测试系统，机电一体化系统，服务，支持和其他产品。该公司向工业，设计和制造公司，无晶圆厂半导体公司，铸造厂和测试厂提供其产品。主要包括存储器测试机、数字测试机、混合信号测试机等。

（2）Teradyne

目前是全球最大的半导体测试设备公司，Teradyne能够提供模拟、混合信号、存储器及超大规模集成电路测试设备的厂商，下游客户遍布整个半导体产业链。主要产品包含半导体测试系统、国防/航空存储测试系统、无线测试系统以及协作机器人业务，其中半导体测试系统涵盖逻辑、射频、模拟、电源管理、混合信号和存储设备等多个方向。

（3）致茂电子

以自有品牌“Chroma”成为全球电子量测仪器及系统的领导品牌供应商，提供量测仪器、自动化测试设备及制造资讯管理系统的Turnkey整合解决方案。凭借着30多年来在量测仪器的经验，持续在新能源相关产业提出测试方案，包括电动汽车、太阳能及微网储能等，尤其在电动车关键零部件的检测，陆续提供了车载充电器、DC/DC变换器及整车控制器等测试方案，已获得国内外车厂及知名检验实验室采用。提供量测仪器、自动化测试设备及制造资讯管理系统的Turnkey整合解决方案。

（4）Alphax

成立于1979年，总部位于日本。该公司主要提供雷射二极体（LD）批量生产用检查设备与LED批量生产用检查及照明设备等产品。主要产品有LD检查装置、LED检查装置等。

（5）圣昊光电

河北圣昊光电科技有限公司位于石家庄市，成立于2017年，专业致力于光通信芯片生产及关键设备研发制造。主要业务包括：光通信芯片测试设备、划片设备、裂片设备的研发制造；激光器、探测器、双抛片的分割、外观检测、电性能测试等芯片加工服务。

（6）镭神技术

镭神技术是一家致力于向光通讯、工业激光、芯片制造等行业提供专业的生产加工、组装、测试技术成套解决方案及定制化设备的企业。包括测试老化类、光路组装类、半导体封装类、芯片测试类等。

（7）FormFactor

是一家领先的测试和测量技术提供商，覆盖整个半导体产品生命周期，从特性分析、建模、可靠性和设计调试到资格认证和生产测试，主要客户为英特尔、海力士、台积电以及三星等。总部位于美国，在德国、意大利、中国台湾、韩国、新加坡、日本等国家或地区设有分支机构。主要产品包括探针卡、探针台、工程探针以及计量设备等。

（8）旺矽科技

是一家专注于半导体测试与精密探针技术的全球领先企业，业务覆盖半导体制造、光电、微机电（MEMS）等领域。主要产品包括晶圆探针卡、光电半导体自动化设备（包括晶圆测试与分选设备、光电半导体晶圆与元件之测试、分选与光学检查设备等）。

《“十五五”半导体测试设备行业细分产品及产业链全景调研报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模，产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家，企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测，投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。（PHPOLICY:MJ）